污水厂设计计算书

目录
第一章设计任务书0
1.1设计题目 0
1.2设计原始资料 0
1.3设计容 (1)
1.4成果 (1)
1.5设计时间 (2)
1.6评分标准3
第二章设计指导书4
2.1设计准备 (4)
2.2设计步骤 (4)
2.3设计进度计划〔不含周末〕...................... 错误!未定义书签。

2.4主要设计参考资料.............................. 错误!未定义书签。

第三章设计容计算说明书5
3.1 污水厂设计的一般原那么5
3.2污水厂的设计规模6
3.2.1 水量确实定6
3.2.2 水质确实定7
3.3污水处理厂工艺流程8
3.3.1 工艺方案分析8
3.3.2工艺类型的介绍 (9)
3.3.3工艺流程确实定 (10)
3.4 污水处理构筑物的计算与说明10
3.4.1格栅11
3.4.2 污水提升泵房17
3.4.3 旋流沉砂池18
3.4.4配水井 (20)
3.4.5 A2/O反响池21
3.4.6 曝气系统工艺计算21
3.4.7 二沉池错误!未定义书签。

3.4.8消毒设施计算26
3.4.9 污水计量设备29
3.5 污泥处理构筑物的计算与说明32
3.5.1 剩余污泥量计算错误!未定义书签。

3.5.2 污泥井33
3.5.3污泥浓缩33
3.5.4 污泥脱水37
3.6 污水处理厂平面布置40
3.6.1 平面布置原那么40
3.6.1厂区平面布置形式说明41
3.7 污水处理厂高程布置42
3.7.1 高程布置原那么42
3.7.2 高程布置计算43
3.8主要设计参考资料43
评分：
第一章设计任务书
1.1设计题目
某城市污水处理厂工艺设计。

1.2设计原始资料
〔一〕工程概况
拟建污水处理厂地处某城市郊，总占地依据场地情况确定。

〔二〕设计根底资料
污水厂设计水量以近期人口和工业污水排放量为依据。

厂区平面布置度预留远期建设用地。

1、设计人口
近期设计人口：
〔班级人数〕×300+〔学号后四位数-600〕×40〔人〕
城镇人口平均综合生活用水定额250L/〔人٠天〕，生活污水排放系数一般为0.8-0.9。

远期设计人口：
〔班级人数〕〔1+20%〕×400+〔学号后四位数-600〕×40〔人〕
城镇人口平均综合生活用水定额280L/〔人٠天〕，生活污水排放系数按照规选取或计算。

3、工业废水排放情况
该城市工业废水经厂处理后达到城市污水管道排放要求，近期排水量0.06m3/s，远期排水量0.06m3/s，时变化系数K
均为1.3。

h
4、气象资料
最高温度39.3º C 最低温度5º C
年平均温度18.2º C 冬季平均温度12º C
夏季主导风向为东南风。

5、水文与水文地质资料
河流位于城市的西南部，污水处理厂排水的收纳河段为南溪，其常水位为29.00m，最低水位为26.30m，20年一遇洪水位32.00m。

6、厂址地形、地质资料
1〕厂区附近地势：厂区地面根本平坦，地面标高为38.00m。

总占地根据实际需要决定。

2〕工程地质情况：土质根本是沙砾石层，无不良工程地质现象。

3〕地下水水位埋深：-4.00m，地下水对混凝土无腐蚀现象。

4〕总进水管从污水处理厂东北角进入，处理后从西南角排入受纳水体。

总进水管管底标高为30.00m。

〔三〕污水水质
污水水质见下表：
表1 城市污水水质表单位：mg/L
夏季水温25℃，冬季水温15℃，常年平均水温20℃。

〔四〕处理后的水质标准
排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》〔GB18918-2002〕中一级B排放标准，其主要水质指标应达到以下要求：
表2 出水水质标准单位：mg/L
1.3设计容
通过课程设计实践，灵活应用污水处理根本原理、根本工艺方法，结合相关文献资
料的查阅以与本项目实际情况，设计出一套可行的城市污水处理方案。

具体为：〔1〕通过查阅相关资料和文献熟悉城市污水水质水量特点。

〔2〕查阅相关资料和文献，了解国外城市污水处理方法与工艺流程。

〔3〕通过经济技术比拟，确定处理方案，对各单体构筑物进展工艺设计计算，对污水处理厂进展总平面布置设计和高程布置设计。

〔4〕用计算机工具制图，包括：总平面布置图、高程图。

〔5〕总结各局部数据，参考相关资料，撰写设计说明书。

1.4成果和要求
1.4.1要求
1〕通过文献检索和查阅设计资料，运用现代计算、绘图和其它现代信息技术获取污水处理相关信息，能够将其应用于解决污水处理复杂工程问题，以获得达标排放、重复利用、保护水环境等结论。

2〕针对特定需求，能对各种给排水复杂工程系统和污水处理工艺单元或工艺流程进展设计，并能在稳定可靠、节能降耗等方面表达先进性。

3〕能够熟练撰写工程设计报告与绘制相关的设计图纸。

4.2成果
〔一〕绘制设计图纸
本设计应做出以下两A2图纸：
〔1〕厂区总平面图〔1：500〕，图中应表示出各工艺构筑物确实切位置，外型尺寸，相互距离，各构筑物间连接收沟的位置，其他辅助性构筑物的位置，厂区道路绿化与卫生防护区的布置等，图中应绘出各种线条表示的图例，说明构筑物名称、尺寸和结构形式。

〔2〕流程高程图，该图应标出各工艺构筑物的顶、底、水面、主要构件与沟管的设计标高，室外地平标高。

图中文字一律用仿宋字体书写，图中线条应粗细主次清楚，图纸大小应符合标准，图右下角留标题栏，详见给排水制图规。

〔二〕计算说明书
说明要简明扼要的说明设计任务、设计依据、采用方案的理由并对整个设计作出根本说明，容充实，重点突出。

计算要求步骤清楚，容完整，并附有必要的简图，其中公式与引证数据应注明出处，标明参考文献、图书资料的名称与出版单位等容，计算过程应符合现代设计规。

1.5设计时间
2周
1.6评分标准
1〕考勤：30%
2〕计算书：30%
3〕图纸绘制：40%
第二章设计指导书
2.1设计准备
1. 明确设计目的、容和要求。

2. 熟悉设计原始资料。

原始资料是设计工作的根底和依据，一般由建设单位和有关单位提供，本设计所需资料在任务书中已列出，设计中可依此进展。

3. 熟悉有关设计规。

设计规是工程设计的指导性准那么，工程设计必须依据相关规进展设计，因此，在设计前应先熟悉有关规。

2.2设计步骤
1. 据水质、水量、地区条件、施工条件和一些水厂运转情况确定处理工艺流程和选定处理方案；
2. 对各构筑物进展工艺计算，确定其形式、数目与尺寸；
3. 进展各处理构筑物的总体布置和污水、污泥流程的高程设计；
4. 绘制本设计指导书中指定的技术图纸；
5. 就设计中需要加以说明的主要问题和计算成果，写成设计计算说明书。

设计计算说明书可参考以下容书写：
〔1〕目录
〔2〕概述设计任务和设计依据，简要分析设计资料特点；
〔3〕污水、污泥处理流程选择的各种因素分析和依据说明；
〔4〕各种处理构筑物与其辅助设备的工艺设计计算，与其工作特点的说明；
水厂平面和高程布置做必要的说明；
〔5〕污水、污泥处理构筑物之间的水力计算与高程计算；
〔6〕处理构筑物总体布置的特点与依据说明。

三、设计进度计划〔不含周末〕
1.设计准备、熟悉资料、研究确定设计方案
2.0天
2.初步进展平面布置，绘制平面布置草图 2.0天
3.进展各处理构筑物的设计计算 2.0天
4.绘制平面布置图、流程图图纸 2.0天
5.编写设计说明书、整理计算书 2.0天
6.合计 10.0天
四、主要设计参考资料
1.《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918
2.《室外排水设计规》GB50014
3.《给水排水工程结构设计规》GB50069
4. 圭白，杰主编，《水质工程学》，：
5. 自杰主编，《排水工程下册》〔第四版〕，：
6. 市市政主编，《给水排水设计手册》，：
7. 于尔捷，杰主编，《给水排水工程快速设计手册》，：
8. 辰主编，《污水厂设计》，：
第三章设计容计算说明书
3.1 污水厂设计的一般原那么
污水厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程专业规划的要求，并应根据以下因素综合确定：
1、在城镇水体的下游；
2、便于处理后出水回用和安全排放；
3、便于污泥集中处理和处置；
4、在城镇夏季主导风向的下风侧；
5、有良好的工程地质条件；
6、少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离；
7、有扩建的可能；
8、厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件；
9、有方便的交通、运输和水电条件。

3.2污水厂的设计规模
3.2.1 水量确实定
由材料可得，该城市污水总量由生活污水和工业废水两局部组成，并有近期和远期两个阶段。

1、设计人口
近期设计人口：1N =32×300+〔8218-600〕×40=313720〔人〕 远期设计人口：2N =32×(1+20%)×400+(8218-600)×40=396260〔人〕 2、综合生活污水排放
近期生活污水平均流量：s L d m N q Q S /726/627441000
8
.0250313720311==⨯⨯==
远
期
生
活
污
水平均流量：
s L d m N q s Q /8.1155/5.998571000
9
.0280396260322==⨯⨯=
=
3、工业废水排放
该城市工业废水经厂处理后达到城市污水管道排放要求，近期排水量0.06m 3/s ，远期排水量0.06m 3/s ，时变化系数K h 均为1.3。

4、污水设计流量
g s Q Q Q +=
h g z s K Q K Q Q +=max
查室外排水设计规 3.1.3，用插法求得，近期综合生活污水量总变化系数取
45.1=z K ，远期综合生活污水量总变化系数取3.1=z K 。

表3.1.3 综合生活污水量总变化系数
注：当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数可用插法求得。

近期污水设计平均流量：h m s m Q /2830/786.006.0726.033==+=
远期污水设计平均流量：h m s m Q /6.4377/216.106.0156.133==+=
近期污水设计最大时流量：h m s m Q /6.4071/131.13.106.045.1726.033max ==⨯+⨯= 远期污水设计最大时流量：h m s m Q /5691/581.13.106.03.1156.133max ==⨯+⨯=
3.2.2 水质确实定
1、污水水质见下表：
表1 城市污水水质表 单位：mg/L
夏季水温25℃，冬季水温15℃，常年平均水温20℃。

2、处理后的水质标准
排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》〔GB18918-2002〕中一级B 排放标准，其主要水质指标应达到以下要求：
表2 出水水质标准单位：mg/L
3、根据进水和出水水质指标，可确定该污水厂污水的处理程度为：00
()100%C C E C -=⨯，那么污水处理程度如下： COD Cr 的去除率为：386-60100%84.46%386
⨯=
BOD 5的去除率为：
%89.88%100180
20-801=⨯ SS 的去除率为：%11.91%100225
20-225=× TN 的去除率为：%50%10040
20-40=× NH 3-N 的去除率为：%3.7330
830=- TP 的去除率为：%7.66%100313=⨯- 3.3污水处理厂工艺流程
3.3.1 工艺方案分析
本项目污水处理的特点：〔1〕污水以有机污染物为主，BOD/COD=0.78>0.45，可生化性较好，重金属与其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；〔2〕C/N=BOD 5/TN=300/40=7.5〔≥2.86〕；BOD5/TP=300/40=37.5>17，对脱氮除磷有一定的
要求，处理后的出水要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》〔GB18918-2002〕中一级B 排放标准，氮磷的去除率分别要达到50％和66.7％。

按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，日处理能力在20万立方米以上〔不包括20万立方米/日〕的污水处理设施，一般采用常规活性污泥法。

也可采用其他成熟技术。

日处理能力在10-20万立方米的污水处理设施，可选用常规活性污泥法、氧化沟法、SBR 法和AB 法等成熟工艺。

日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，可选用氧化沟法、SBR 法与其改良工艺、A 2/O 工艺、水解好氧法、AB 法和生物滤池法等技术，也可选用常规活性污泥法。

综合以上因素，本项目适合选用生化处理工艺，且针对此次项目对氮磷去除率的要求，采用二级强化处理工艺比拟适宜。

同时在选择污水处理工艺时，还要考虑工艺的可靠性、稳定性。

因为城市污水是不断变化的，随时间的推移，会在水质水量上产生一定的变化，因此要求稳定、可靠的工艺，在保证达标的前提下，那么应考虑工艺的经济指标。

投资少、运行费用低的工艺是人们的首选，另外，占地少、工艺流程短，运行管理方便亦是选择工艺时应注意的问题
3.3.2工艺类型的介绍
氧化沟：是常规活性污泥法的一种改良和开展，是延时曝气法的一种特殊形式。

氧化沟具有工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便。

可考虑不设初沉淀池，也可考虑不设二次沉淀池，使氧化沟与二次沉淀池合建〔如交替工作氧化沟〕，可省去污泥回流装置。

氧化沟的BOD 负荷很低，对水温、水质、水量的变动有较好的适应性；污泥龄可达15~30天，可以繁殖世代时间较长、增殖速率较慢的微生物，如硝化细菌。

由于污水的停留时间长，排出的剩余污泥已经很稳定了，因此只需要浓缩脱水处理，可省污泥消化池。

由于上述特点，氧化沟在小城镇污水处理中得到了广泛的使用。

氧化沟在用于去除碳源污染物为目的的二级处理时，优势不明显，但用于还需要除磷脱氮时，投资和运行费用明显降低。

当要求氧化沟具有脱氮功能时，可考虑采用改良型的氧化沟工艺，其基建投资和运行费用比其他任何具有脱氮功能的生物处理工艺低，且处理规模越小，费用越节省。

间歇式活性污泥法〔SBR 〕：又称序批式〔间歇〕活性污泥法处理系统，是近几年来在国外广泛应用的一种污水生物处理技术。

此工艺采用间歇曝气池，不需要污泥回流与其设备和动力消耗，不设二次沉淀池。

工艺流程简单，操作管理大大简化，这对技术力量相对薄弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很适合，而且基建与运行费用低。

SBR 比传统的连续流活性污泥法节省基建投资30%以上，在d m /101034⨯规模以下，SBR 基建费用明显低于常规活性污泥法、A2O 法；对于规模为d m /10534⨯ ~d m /101034⨯的污水厂，SBR 法的基建费用通常要低10%~15%。

规模越小，两者的差距越大，这对缺少资金建污水厂的中小城镇很有吸引力。

SBR 工艺生化反响推动力大，速度快、效率高，出水水质好。

通过对运行方式的调节〔改变进水的方式、调整运行顺序、改变曝气强度与周期各阶段的分配比等〕，在单一的曝气池能进展脱氮和除磷。

由于SBR 法就反响器中的混合状态来讲是属于完全混合式，所以耐冲击负荷强，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。

不易产生污泥膨胀。

应用电动阀、液位计、自动计时器与可编程序控制器等自控仪表，能使本工艺过程实现全部自动化的操作与管理。

所以对于小城镇水质水量的特点，SBR 是小型污水厂的理想工艺，是公认的高效的、简化的污水处理工艺，也是现在世界各国中小城镇的优选工艺。

周期循环活性污泥法〔CASS 〕：整个工艺为一间隙式反响器，在此反响器中活性污
泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复，将生物反响过程和泥水别离过程结合在一个池子中进展。

该工艺已广泛应用于城市污水和各种工业废水的处理，目前全世界有300余座各种规模的CASS污水处理厂正在运行或建造中。

其主要原理是：把序批式活性污泥法〔SBR〕的反响池沿长度方向分为两局部，前部为生物选择区也称预反响区，后部为主反响区，在反响区后部安装了可升降的撇水装置，曝气、沉淀等在同一池子周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。

CASS工艺简单，处理构筑物少，无二沉池和污泥回流系统，基建费用和运行费用较低。

A2O法：基建费用低，具有较好的脱氮除磷效果；具有改善污泥的性能，减少污泥的排放量；具有提高对难降解生物有机物的去除效果，运转效果稳定；技术成熟，运行稳妥可靠，管理运行简单，运行费用低。

但处理构筑物较多，需增加回流系统。

经过以上三个工艺的比拟，根据污水水源水质情况和处理后水质要求，该污水厂处理工艺采用氧化沟工艺。

该工艺具有以下特点：
1）氧化沟工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便；
2）可不设置沉淀池，也可使氧化沟与二沉池合建〔如交替工作氧化沟〕，省去污泥回流装置；
3〕氧化沟独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进展硝化和反硝化，取得脱氮效果。

3.3.3工艺流程确实定
通过比照分析，设计氧化沟工艺。

为了使生活污水达到理想的处理效果，必须对生活污水进展预处理，比如生活污水常常含有一些垃圾杂物，这就需要利用机械格栅来拦截，颗粒较大的砂子杂物可以在沉砂池沉降到池底，粒径较小的可以通过砂水别离器来排除等等，因此，设置了格栅，污水提升泵房，旋流沉砂池，配水井等构筑物以利于后续生化反响的进展。

3.4 污水处理构筑物的计算与说明
3.4.1格栅
本设计在水泵前设置粗格栅，在水泵后设置细格栅。

前后格栅均选择两组单独设置的格栅。

一、粗格栅的计算
1、设计参数
设计中选择二组格栅，N=2组，每组格栅单独设置，用连接收连接，正常运行时关闭，事故检修时打开，每组格栅的设计流量s m Q /5655.0131.12
1213max =⨯=。

1〕采用机械去除，格栅栅条间隙宽度机械去除时宜为16～25mm ，取25mm ；
2〕污水过栅流速宜采用0.6～1.0m /s ，取1.0m /s ；
3〕格栅前渠道的水速一般采用0.4～0.9m/s ，取0.8m /s ；
4〕机械去除格栅的安装角度宜为60°～90°，取75°；
5〕格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.7～1.0m ，取0.8m ；
6〕工作平台正面过道宽度，采用机械去除时不应小于1.5m ；
7〕通过格栅水头损失一般采用0.08～0.15m ，取0.1m ；
8〕进水渠道渐宽处角度一般采用10°~30°，取20°；
9〕栅前渠道超高一般采用0.3~0.5m ，取0.3m ；
10〕每日设10003m 污水的栅渣量，一般采用0.04~0.063m /3103m 污水，取0.053m /3103m 污水
11〕采用带式输送机输送。

2、设计计算
1〕栅条的间隙数
Nbhv
Q n αsin = 式中：n ——格栅栅条间隙数〔个〕；
Q ——设计流量〔m ³/s 〕；
α——格栅倾角〔°〕；
N ——设计的格栅组〔组〕；
b ——格栅栅条间隙〔m 〕；
h ——格栅栅前水深〔m 〕；
v ——格栅过栅流速〔m/s 〕。

设栅前水深h =0.80m ，过栅流速v =1.0m /s ，栅条间隙宽度b =0.025m ，格栅倾角 α=75°。

栅条的间隙数：
280
.180.0025.075sin 5655.0≈⨯⨯︒⨯=n 2〕栅槽宽度
bn S B +-=）（1n
式中：B ——格栅槽宽度〔m 〕；
S ——每条格栅条宽度〔m 〕。

设栅条宽度S =0.01m ，栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3m ，取0.3m 。

栅槽宽度：
m bn n S B 27.13.028025.0)128(01.0)1(=+⨯+-⨯=+-=
3）进水渠道渐宽局部的长度
1
112αtg B B l -= 式中：l 1——进水渠道渐宽局部的长度〔m 〕；
B 1——进水明渠宽度〔m 〕；
1α——渐宽处角度〔°〕。

设进水渠宽1B =1.0m ，其渐宽局部展开角度︒=201α，那么：
m 234.02021.127.12111=︒
-=-=tg tg B B l α 4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度
m l l 117.02
234.0212=== 式中：l 2——进水渠道渐宽局部的长度〔m 〕；
2α——渐宽处角度〔°〕；设渐窄角度与渐宽角度一样。

m 23.020tg 21.127.12212=︒
-=-=αtg B B l 5）通过格栅的水头损失
αβsin 2)(2
3/41g
v b S k h = 式中：h 1——水头损失〔m 〕；
β——格栅条阻力系数；
k ——格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。

设栅条断面为锐边矩形断面，格栅条的阻力系数β=2.42，那么通过格栅的水头损失：
m g
h 10.075sin 20.1025.001.042.2323/41=︒⨯⨯⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯= 6）栅后槽总高度 21h h h H ++=
式中：H ——栅后明渠的总高度〔m 〕；
h 2——明渠超高〔m 〕；一般采用0.3~0.5 m 。

设栅前渠道超高m h 3.02=。

栅后槽总高度：
m h h h H 20.13.010.080.021=++=++=
7）栅槽总长度
α
tg H l l L 1210.15.0++++= 式中：L ——格栅槽总长度〔m 〕；
H 1——格栅明渠的深度〔m 〕，21h h H +=。

m 15.2753.080.00.15.0117.0235.0=︒
+++++=tg L 8）每日栅渣量
Z
K W Q W 1000864001max = 式中：W ——每日栅渣量〔m 3/d 〕；
W 1——每日每103 m 3污水的栅渣量〔m 3/103 m 3污水〕，一般采用
0.04~0.06m 3/103 m 3污水。

本设计取0.05 m 3/103 m 3污水。

d m W /37.345
.1100005.0131.1864003=⨯⨯⨯=＞0.2m 3/d ，宜采用机械格栅清渣 为了方便污水处理厂的运营管理，每两天去除一次栅渣，采用皮带输送机输送栅渣，机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。

二、细格栅的计算
1、设计参数
设计中选择二组格栅，N=2组，每组格栅单独设置，用连接收连接，正常运行时关闭，事故检修时打开，每组格栅的设计流量s m Q /5655.0131.12
1213max =⨯=。

1〕细格栅栅条间隙宽度宜为1.5～10mm ，取10mm ；
2〕污水过栅流速宜采用0.6～1.0m /s ，取1.0m /s ；
3〕格栅前渠道的水速一般采用0.4～0.9m/s ，取0.8m/s ；
4〕格栅的安装角度宜为60°～90°，取75°；
5〕通过格栅水头损失一般采用0.08～0.15m ，取0.1m ；
6〕进水渠道渐宽处角度一般采用10°~30°，取20°；
7〕栅前渠道超高一般采用0.3~0.5m ，取0.3m ；
8〕每日设10003m 污水的栅渣量，一般采用0.04~0.063m /3103m 污水，取0.043m /3103m 污水
9〕采用带式输送机输送。

2、设计计算
1〕栅条的间隙数
Nbhv
Q n αsin = 式中：n ——格栅栅条间隙数〔个062〕；
Q ——设计流量〔m ³/s 〕；
α——格栅倾角〔°〕；
n ——设计的格栅组〔组〕；
b ——格栅栅条间隙〔m 〕；
h ——格栅栅前水深〔m 〕；
v ——格栅过栅流速〔m/s 〕。

设栅前水深h =0.80m ，过栅流速v =1.0m /s ，栅条间隙宽度b =0.01m ，格栅倾角 α=75°。

栅条的间隙数：
700
.180.001.075sin 5655.0≈⨯⨯︒⨯=n 2〕栅槽宽度
bn S B +-=）（1n
式中：B ——格栅槽宽度〔m 〕；
S ——每条格栅条宽度〔m 〕。

设栅条宽度S =0.01m ，栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3m ，取0.3m 。

栅槽宽度：
m bn n S B 69.13.07001.0)170(01.0)1(=+⨯+-⨯=+-=
3〕进水渠道渐宽局部的长度
1
112αtg B B l -= 式中：l 1——进水渠道渐宽局部的长度〔m 〕；
B 1——进水明渠宽度〔m 〕；
1α——渐宽处角度〔°〕。

设进水渠宽1B =1.5m ，其渐宽局部展开角度︒=201α，那么：
m 26.02025.169.12111=︒
-=-=tg tg B B l α 4〕栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度
2
12l l =
式中：l 2——进水渠道渐宽局部的长度〔m 〕；
2α——渐宽处角度〔°〕；设渐窄角度与渐宽角度一样。

m l l 13.02
26.0212=== 5〕通过格栅的水头损失
αβsin 2)(2
3/41g
v b S k h = 式中：h 1——水头损失〔m 〕；
β——格栅条阻力系数；
k ——格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。

设栅条断面为锐边矩形断面，格栅条的阻力系数β=2.42，那么通过格栅的水头损失：
m g
h 34.075sin 20.101.001.042.2323/41=︒⨯⨯⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯= 6〕栅后槽总高度 21h h h H ++=
式中：H ——栅后明渠的总高度〔m 〕；
h 2——明渠超高〔m 〕；一般采用0.3~0.5 m 。

设栅前渠道超高m h 3.02=。

栅后槽总高度：
m h h h H 44.13.034.080.021=++=++=
7〕栅槽总长度
α
tg H l l L 1210.15.0++++= 式中：L ——格栅槽总长度〔m 〕；
H 1——格栅明渠的深度〔m 〕，21h h H +=。

m 18.2753.080.00.15.013.026.0=︒
+++++=tg L
8〕每日栅渣量
z
K W Q W 1000864001
max =
式中：W ——每日栅渣量〔m 3/d 〕；
W 1——每日每103 m 3污水的栅渣量〔m 3/103 m 3污水〕，一般采用 0.04~0.06m 3/103 m 3污水。

本设计取0.04 m 3/103 m 3污水。

d m W /70.245
.1100004
.0131.1864003=⨯⨯⨯=
＞0.2m 3/d ，宜采用机械格栅清渣
为了方便污水处理厂的运营管理，每两天去除一次栅渣，采用皮带输送机输送栅渣，机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。

3.4.2 污水提升泵房
为运行方便，采用自灌式泵房。

自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站，它的优点是：启动与时可靠，管理方便。

选用矩形泵房，集水池和机器间合建，前后设置。

来水管直接经进水闸门、格栅流入集水池，经机器间的泵提升污水进入出水井，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。

1、污水厂进水管
根据设计规规定，污水进入处理构筑物前的流速应控制在0.6~1.0m/s ，设计中取v=0.9m/s ，所以
A v Q ⨯=
式中：Q ——污水设计流量〔s m /3〕；
v ——污水流速〔m/s 〕；
A ——管径面积〔m 2
〕。

m v Q D 054.19.0786
.044=⨯⨯==
π
π，取D=1100mm 2、集水井工艺设计
本设计采用4台污水泵，3用1备，那么每台污水泵的设计流量为：
s L Q /2623
786
.01==
根据室外排水设计规5.3.1，集水池的容积，应根据设计流量，水泵能力和水泵工作情况等因素确定，并应符合以下要求：污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min 的出水量。

本设计采用5min 那么集水池容积为316.78605262.0m t Q V =⨯⨯==，取集水池容积为80m 3。

取集水池有效水深为2.0m ，那么集水池面积为2400
.280
m F ==
，集水池保护水深为m 8.0，实际水深为2.8m 。

3、选泵
选用500QW2600-15-160潜水排污泵4台，三用一备，该泵的规格性能见表3-1：
表3-1 泵的规格性能表
3.4.3 旋流沉砂池
沉砂池是借助污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒。

常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池。

这几种沉砂池各有其优点，但是在实际工程中一般多采用旋流沉砂池。

本设计中采用旋流沉砂池，同时采用机械方法除砂。

旋流沉砂池是利用水力涡流，使泥沙和有机物分开，已达到除沙目的。

1、设计参数
1〕最高时流量的停留时间不应小于30s ； 2〕设计水力外表负荷不大于200m 3/ (m 2·h )；
3〕沉砂区有效水深1.0～2.0m ，池径与池深比宜为2.0～2.5； 4〕池中应设立式桨叶别离机；
5〕去除沉砂的间隔时间一般采用1~2d ，取1d ； 6〕城市污水沉砂量一般采用30 m 3/106·m 3； 7〕沉砂斗下底直径一般采用0.4~0.6m ；
型 号 流量 )/(3h m 扬程
〔m 〕
转速
〔r /min
〕 功率 〔kW 〕 效率 〔%〕 出口直径 〔mm 〕 350QW1500-15-160
1500
15
990
90
82.1
350
8〕沉砂池超高一般采用0.3~0.5m ； 9〕进水流速一般采用0.6~1.2m /s 。

2、设计计算
1〕旋流沉砂池N=2组，分别与格栅连接，每组沉砂池设计流量s m Q /5655.03=。

2〕规格选择，查表，选择直径3.65的旋流沉砂池，各局部尺寸见表1
表1 旋流沉砂池尺寸
设计水量/(m 3
/h)
2035.8 沉砂区底坡降G/m 0.60
沉砂区直径A/m 3.65 进水渠水深H/m 0.65 贮砂区直径B/m 1.52 沉砂区水深J/m 1.10 进水渠宽度C/m 0.72 超高K/m 0.35 出水渠宽度D/m 1.52 沉砂区深度L/m
1.45 锥斗底径E/m 0.46 驱动机构/W 0.75 贮砂区深度F/m
2.03
浆板转速/(N/min)
14
3)参数校核 外表负荷 )]/([6.19465
.38
.203544232
2h m m A Q q D ⋅=⨯⨯=⨯⨯=ππ 停留时间 a.沉砂区体积V
3
2222
228.14)52.152.165.365.3(12
6
.04
1.165.3)(12
4
m B AB A G
J
A V =+⨯+⨯+
⨯⨯=
+++
=
ππππb.停留时间HRT
s Q V HRT D 2.268
.20358
.1436003600=⨯==
c.参数调整。

停留时间不足，沉砂区水深J 调整为1.45m ，那么
3
2222
225.18)52.152.165.365.3(12
6
.04
45.165.3)(12
4
m B AB A G
J
A V =+⨯+⨯+
⨯⨯=
+++
=
ππππ’
s Q V HRT D 7.328
.20355
.1836003600=⨯==
进水渠流速v 1
s m CH Q v D /21.165
.072.036008
.203536001=⨯⨯==
④ 出水渠流速v 2
s m DH Q v D /57.065
.052.136008
.203536002=⨯⨯==
3.4.4配水井 1、设计参数
设计日平均流量Q=67910.4m 3
/d ，设计流量时变化系数为K z =1.45，设计最大污水量为Q max =1.131m 3/s ，沉砂池出水进入配水井，污水在配水井进展平均分配，然后分别进入两组厌氧池中。

本设计布置一座配水井，水力停留t=2min 。

2、设计计算
〔1〕配水井中心管直径 2
14v Q
D π=
'
式中：v 2——配水井中心管上升流速〔m/s 〕，一般采用v 2≥0.6m/s。

设计中取v 2=0.6m/s
m D 29.16
.0786.041=⨯⨯='
π，取1.3m
〔2〕配水井径 2
13
4'+=
D v Q D π 式中：v 3——配水井污水流速〔m/s 〕，一般取v 3=0.2~0.4m/s 设计中取v 3=0.2m/s
m D 6.23.12
.0786
.042≈+⨯⨯=
π,取3m 。

〔3〕配水井的有效容积V=Q max ×t=1.131×120=135.72m 3， 那么配水井的有效水深m R V A V h 8.40.372.1352
2=⨯===
ππ 式中： A ——配水井过水断面面积(m 2)。

〔4〕取配水超高h 1=0.2m ，配水井总高H=h+h 1=4.8+0.2=5.0m 。